共有メモリ型並列計算機のための処理スケジュール方式の研究

共享内存并行计算机处理调度方法研究

• 批准号: 05750400
• 负责人: 永松 礼夫
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750400/
• 关键词: 並列計算機; 共有メモリ; タスク・スケジューリング; 軽量プロセス; マルチ・スレッド・プロセッサ; キャッシュ・メモリ; 分散キュー; 並列度の制御

本研究では,細粒度タスク群を共有メモリ型計算機の上で実行する際に,軽量プロセスの再利用を行ないスケジューリングを効率よく行なう方式の一つであるアクティビティ方式スケジューラを対象に,プロセッサ数やタスク数が多くタスク管理用のキューへのアクセスがネックとなる状況の改善法について検討した.ユーザからのタスク生成要求をプロセッサ毎に分散させたキューに保存し,大部分のスケジュール処理がプロセッサ毎に独立した情報のみで行なえる構成を提案し実現した.その処理系について処理速度や使用メモリ量の観点から評価を行ない性能の向上を確認した.ローカル・キューではLIFO順序でタスク・キュー管理を行ない,他プロセッサ上の情報にアクセスしてプロセッサ間で負荷を再分配する際はFIFO順序でタスクを取得する方式を用いることで効率良い分配ができることが判明した.また,メモリ遅延の大きな状況を想定し,マルチ・スレッド型のプロセッサを用いた構成についても研究を行った.メモリ遅延時間の許容にはスレッド数を大きく設定することが望ましいが,スレッド数が多過ぎるとプロセッサ内の複数のスレッドが限られたキャッシュ容量を奪い合うためヒット率を高くできない.プロセッサとキャッシュのモデル解析より,これら二要因により特定のスレッド数でプロセッサ稼働率がピークとなることを示した.さらに,プログラムの性質(並列度やヒット率)の変化に対応すべく実行可能スレッド数などの情報を収集する機能をプロセッサに付加し,動作スレッド数を変化させ常に適切なスレッド数を維持する方式を提案した.アクティビティ・スケジューラを基本として,個々の細粒度タスク終了を契機にして問題自身の制御構造を乱すことなく動作しているスレッド数を増減させる処理系を実現し,応用プログラムを走らせプロセッサ稼働率の向上を確認した.

在这项研究中，我们调查了如何改善处理器和任务数量较大的情况，并且在共享内存计算机上执行细粒度的任务组时，将重复使用和安排的任务数量，并且该系统旨在改善任务管理的情况的情况，是处理器和任务数量的问题。我们提出了一种配置，该配置允许用户将任务生成请求保存在跨处理器分布的队列中，并且可以使用每个处理器的独立信息来执行大多数计划处理。我们从处理速度和内存使用的角度评估了处理系统，并确认了性能的改善。发现任务队列管理是在LIFO顺序中的本地队列中执行的，并且当访问其他处理器上的信息并在处理器之间重新分配负载时，可以使用一种方法来实现有效的分布，其中在FIFO订单中获取任务。此外，我们假设大存储器延迟很高。 ，我们还使用多线程处理器对配置进行了研究。希望设置线程数以允许内存延迟时间，但是如果螺纹的数量太大，则无法提高命中率，因为处理器中的多个线程竞争有限的高速缓存能力。从处理器和缓存的模型分析中，可以证明由于这两个因素，处理器的利用率峰值的特定数量螺纹峰值。此外，我们提出了一种方法，即处理器具有收集信息的函数，例如可执行线程的数量，以适应​​程序性质的变化（并行性和命中率），并且可以操作的线程数的数量将更改为处理器，以及不断维持线程数量的线程数量。根据活动调度程序，我们意识到了一个处理系统，该系统可增加或减少在不扰乱问题本身的控制结构，运行应用程序并确认处理器利用率的改善的情况下运行的线程数。